軟體開發平台概要設計

軟體開發平台 概要設計

目錄

一、需求概述
  1.1問題概述
  1.2業務分析
  1.3其它需求

二、系統分析
  2.1運行支撐環境
  2.2開發支援

三、平台運行支撐部分
  3.1用戶端
  3.2應用伺服器

四、平台開發支援部分
  4.1業務組件管理 
  4.2介面組件管理 
  4.3介面產生器

五、系統應用
  5.1許可權管理
  5.2通用Data Integration工具
 

一、需求概述 1.1問題概述

技術能力一直是制約發展的瓶頸，軟體開發是其中一個重要因素。通過新員工引進和平台開發，以及多年開發的經驗積累，軟體開發情況得到好轉，但沒有根本解決問題。主要體現在：

• 軟體開發效率不高，開發週期過長；
• 軟體品質不高，系統維護成本過大；

問題存在的原因，需求分析與軟體設計是一方面；開發中複用率過低，重複工作過多是另一方面。

一個好的平台解決方案將有助於問題的解決，進一步提升開發效率。

1.2業務分析

根據開發過程，建立業務使用案例圖如下：

根據開發過程可以繪製活動圖表如下：

1.3其它需求

公司開發下一步發展，是推進主要產品的"產品化"，縮短項目開發和實施周期。

1.3.1系統模型支援

應用系統產品化的途徑，是對系統進行分析，建立系統的業務模型。平台要支援系統建模，提供模型管理和運行支援

1.3.2多層支援

應用系統都是資料應用程式，資料是應用的核心。資料訪問是應用系統不可缺少的部分，也是重複開發最多的部分。平台要實現多層架構，將資料訪問分離出去，形成資料服務，使得對資料訪問不需要編程就能直接從服務得到。

1.3.3可靠性要求

應用系統需要在使用者處能夠長期穩定運行，其可靠性需要得到保證。

1.3.4系統效率

應用系統用於使用者日常工作，速度必須得到保證，不能太過遲緩，影響使用者工作。

二、系統分析

通過對開發需求的分析，我們將開發對平台的需求，分成兩個方面，一是將應用系統通用的部分，如資料訪問、業務管理等部分抽出來，按照一定構架，建立起應用系統啟動並執行完整支撐環境；二是對非通用部分，對其結果進行管理，強調程式的重用和可配置性，形成以組件為中心的開發管理和支援。

2.1運行支撐環境

運行支撐環境是將系統通用部分，以平台服務形式固化，提供應用系統啟動並執行支撐。運行支撐環境分為前端的用戶端和後端的應用伺服器兩部分。

運行支撐環境的使用案例圖如下：

運行支撐環境的活動圖表如下：

 

2.2開發支援

現在軟體開發使用都是第四代開發工具，功能十分完善。平台對開發的支援，是建立在開發成果的管理上，成果的粒度是組件，包括業務組件和介面組件。通過對開發成果的管理，提高了程式的複用性，並在開發工具上提供了應用系統組裝工具。

系統開發的活動圖表如下：

三、平台運行支撐部分

運行支撐環境是將應用系統的通用部分、公用系統，以平台形式固化，作為應用系統啟動並執行基礎。

運行支撐環境的關鍵是架構，架構是基於多層結構的，分成資料訪問層、業務層和介面層，支援介面、業務和資料的真正分離。

與三層對應，平台分為用戶端、應用伺服器（包括業務層與資料訪問層）。

3.1用戶端

應用系統是有多個表單/頁面組成，具體是哪些？這由使用者權限所決定。每個表單/頁面都是由介面組件組成，這也是由表單設定檔決定的。服務網關提供對應用伺服器的服務。

下面是用戶端的類圖：

下面是用戶端的順序圖：

 

 

3.1.1系統控制器

系統控制器是應用系統的容器，負責系統的裝載。應用系統是動態，是由使用者權限決定的。系統控制器的主要功能是使用者認證、系統初始化和介面調用等。

1、使用者認證

使用者認證也是一個介面應用，根據介面設定檔，初始化使用者登陸介面，取得使用者名稱和密碼，通過服務網關嚮應用伺服器發出認證請求，並得到返回的使用者權限。

2、系統初始化

根據得到的系統檔案，進行主介面的初始化，主要是菜單系統的產生等。

3、系統調用

以菜單系統為主，提供系統調用。對選擇調用，提供介面名稱，交表單控制器處理。

3.1.2表單（頁面）控制器

表單（頁面）控制器是表單的容器，負責控制表單內的活動。表單由組件組成，表單（頁面）控制器也可以看作特殊的表單組件，負責其它組件的裝載、相互之間關係管理、以及其它一些操作。表單控制器的主要功能是表單初始化和表單操作管理等。

1、表單初始化

根據控制器調用得到的表單名稱，找到相應的設定檔，按配置裝載組件，並按照配置進行組件的初始化。

2、表單操作管理

表單控制採用MVC模式，Model-View-Controller (MVC)模式基於使用者輸入，將域的建模、顯示和操作分為三個獨立的類[Burbeck92]：

• 模型。模型用於管理應用程式域的行為和資料，並響應為擷取其狀態資訊（通常來自視圖）而發出的請求，還會響應更改狀態的指令（通常來自控制器）。
• 視圖。視圖用於管理資訊的顯示。
• 控制器。控制器用於解釋使用者的滑鼠和鍵盤輸入，以通知模型和/或視圖進行相應的更改。

圖1、描述了這三個對象之間的結構關係

視圖和控制器都依賴於模型。但是，模型既不依賴於視圖，也不依賴於控制器。這是分離的主要優點之一。這樣的分離允許模型在獨立於可視表示功能的情況下建立和測試。

在我們架構中，組件響應使用者操作，並以事件的方式傳遞給表單控制器。表單控制器使用通用的命令解析器，起到控制器的作用。對事件如何處理，也由設定檔決定，它定義了組件間的操作關係，控制器根據配置所定義的當作，實現介面間的操作。

舉例說明：

• 當使用者按下"查詢"按鈕，按鈕（按鈕集合）組件發出按鈕事件，並告訴其名稱"查詢"。
• 表單控制器，根據"查詢"事件名稱，尋找設定檔，得到其要做的工作。
  • 從查詢條件輸入組件，得到輸入的查詢條件（通過其屬性）；
  • 將業務名稱（模型）與條件，通過服務網關傳遞到應用伺服器，進行處理，並取得返回的結果；
  • 使用返回的結果更新資料集（視圖）；
  • 使用資料集（視圖）更新結果顯示組件（如網格）的顯示（使用組件的方法）

3.1.3服務網關

服務網關負責與應用伺服器的操作處理。服務網關的主要功能是建立串連，服務要求映射，傳遞應用服務要求等。

1、建立串連

根據系統設定檔建立與應用服務其的串連；

2、服務要求映射

應用伺服器有自己的介面，用戶端也可以定義自己的服務要求命令。服務網關負責客戶請求命令到應用伺服器介面的映射、轉換。

這樣的好處，更改應用伺服器的介面，只要修改服務網關的對應程式，不會影響到原來的應用程式，將減少用戶端與應用伺服器的耦合度。

3、服務要求

通過遠程調用，嚮應用伺服器傳遞服務要求，並取得結果，發送給要求者。

3.2應用伺服器

應用伺服器是中介軟體的集合，它提供了應用系統運行環境，實現系統的多層架構。平台的應用伺服器暫時只有兩部分組成，一是公用的資料訪問，二是業務層管理。

資料訪問層使用資料持久化設計，支援對象到資料的持久化，以實現業務組件（對象）到資料的自動操作。

業務層管理有完整的業務組件管理架構，支援業務組件的自動調用。

下面是應用伺服器的類圖：

下面是順序圖：

 

3.2.1業務管理

啟動並執行業務層管理，主要是動態業務組件執行管理，是建立在業務組件庫上（其管理見4.4.1）。業務管理的主要功能是，業務組件調用、執行等。

主要工作及流程如下：

• 接收業務請求；
• 在業務組件庫中找到正確業務組件，載入；
• 執行業務組件；
• 將需要的資料操作傳遞到資料訪問層，並得到返回結果；
• 將執行結果返回給要求者。

3.2.2資料持久化

資料持久化將在ORM基礎上構建。

對象關係映射（ORM）提供了概念性的、易於理解的模型化資料的方法。ORM方法論基於三個核心原則：

簡單：以最基本的形式建模資料。

傳達性：資料庫結構被任何人都能理解的語言文檔化。

精確性：基於資料模型建立正確標準化了的結構。

NHibernate 是一個基於.Net 的針對關係型資料庫的對象持久化類庫。Nhibernate 來源於非常優秀的基於Java的Hibernate 關係型持久化工具。

NHibernate 從資料庫底層來持久化你的.Net 對象到關係型資料庫。NHibernate 為你處理這些，遠勝於你不得不寫SQL去從資料庫存取對象。你的代碼僅僅和對象關聯，NHibernat 自動產生SQL語句，並確保對象提交到正確的表和欄位中去。

使用NHibernate，只要按照NHibernate的規範定義對象，NHibernate將自動完成對象到資料對應，從而完成所需要的資料操作。

NHibernate的功能：

• 資料連線：NHibernate能串連大多數大型資料庫系統，如ORALCE、SYABSE、DB2SQL SERVER等
• 資料操作：能執行各種資料操作；
• 對象到SQL語句：根據對象自動產生SQL語句；

NHibernate的工作流程是：

• 應用系統使用（業務）對象操作，並傳遞對象到NHibernate；
• NHibernate自動將對象操作翻譯成SQL語句；
• NHibernate在串連池中尋找可用的資料連線，沒有則串連到指定資料；
• NHibernate在資料連線上執行SQL語句，並得到結果；將結果返回；

四、平台開發支援部分

應用系統除開基礎的、通用的部分，還有許多與業務相關的千差萬別的應用。雖然應用各有不同，其中也有許多相同的地方，如介面、介面元素或者業務模型。

軟體開發要提高效率，就需要提高程式的複用率。提高程式複用率，關鍵在設計和程式架構，如實現介面與業務的分離，實現業務建模，實現業務的原子化。

另一方面，對已有程式如何有效再利用？也是提高程式複用率的途徑。我們認為來源程式級的複用，牽扯到太多因素，不是很有效；應該在開發成果的一定粒度上進行複用，我們將其定為組件。通過成熟組件的再利用，我們實現了軟體的複用。

在平台的軟體支援上，我們以組件的管理為基礎，以系統的組裝作為終極應用。

組件管理是將應用開發結果以組件形式進行管理，又分為業務組件管理和介面組件管理。

4.1業務組件管理

業務組件包含商務邏輯，如果是按照物件導向方法建立的，組件也可以看作業務模型。這樣，組件管理也就成為業務模型的管理。

在平台中，業務組件（對象）可以以兩種形式存在，一是實體型的業務組件，二是儲存在描述檔案中的。兩者區別是，描述型是簡單的業務對象，相當於只有屬性的業務對象；而實體型可以通過方法實現複雜的商務邏輯。

業務組件管理主要功能是，簡單業務組件產生，業務組件管理。

• 簡單業務對象產生，是編輯業務對象（屬性），產生描述檔案或對象來源程式。當然來源程式還要人工加入到應用系統工程中，並進行必要修改；
• 系統所使用的業務組件可以看作一個庫，業務組件管理，就是對業務組件庫管理，包括增、刪、改，以維護系統可使用的業務組件。

4.2介面組件管理

介面組件是構成介面的元素，好象磚塊之於建築物。在平台中，介面組件都以實體形式出現。介面與介面組件的關係，使用介面設定檔進行描述。

在平台中，介面組件組成介面組件庫。介面組件管理就是對介面組件庫的管理，包括增、刪、改，以維護系統可使用的業務組件。

4.3介面產生器

組件得到有效管理，也有支撐啟動並執行環境，但還不方便使用進行開發。介面產生器就是利用組件，協助進行介面開發的工具。

介面產生器就是一個專用的IDE（整合式開發環境），它以組件應用為中心，通過組件的選擇、運行、組裝、調試，使用組件構成特定的介面。結果以介面設定檔的方式儲存。

介面產生器的主要功能是，組件查看（包括測試）、介面組裝和測試。

1、查看組件

查看組件庫內組件，並可以RUN一下，看看感覺。

2、介面組裝

挑選組件，分別挑選介面組件和業務組件；

組成介面，使用介面組件組裝介面，包括屬性的設定，如位置、大小等；

測試介面，對構成的介面進行運行，對不滿意地方回到前面進行調整；

完成介面，測試完成的介面，將其以介面設定檔方式進行儲存，包括組成的組件、已設定的屬性，要處理的操作（事件）等。

下面是相關的順序圖：

 

 

五、系統應用

系統應用是系統提供一些的應用、工具，它們可以看作是特殊的業務，系統本身的業務，也是使用平台的，可以看作是平台應用的示範－DEMO。

基本的系統工具包括許可權管理和通用Data Integration工具等。

5.1許可權管理

許可權管理中存在3個對象：

• 使用者
• 角色
• 許可權

是它們的類圖：

其中角色是某一類型使用者的集合，也可以看作特殊的使用者。

它們之間存在一些關係：

• 使用者與許可權關係形成使用者權限；
• 角色與許可權關係形成角色的許可權；
• 使用者可以繼承其所屬角色的許可權，並加以修改；

許可權管理就是這些對象－使用者、角色、許可權以及它們關係的管理，包括增加、刪除、修改。

許可權管理另一重要的功能是使用者認證，它是在系統運行時使用。

5.2通用Data Integration工具

通用Data Integration工具是一種通用資料應用，也可看作特殊的業務組件。它能根據已定義的來源物件和目標對象，以及它們之間的關係，自動將來源物件執行個體（資料），轉化成目標對象（執行個體），並進行儲存。

通用Data Integration工具多應用於Data Integration，使用資料庫整合方式，將外部系統Data Integration到應用系統，或者將應用系統資料傳送給所需要的外部系統。